Устройство для управления силовым тиристором

Устройство для управления силовым тиристором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. А. Вершигора, И. А. Павлов, Г. В. Родионов " " . и Л.А. Балышева !

i3,-"

ых

I (72) Авторы изобретения

Волжское объединение по производству легк автомобилей (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ ТИРИСТОРОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления силовыми тиристорами выпрямителей и автономных инверторов.

Известны устройства для управления тиристорами, содержащие импульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения прямоугольной формы, а вторичные обмотки - к двум выпрямителям, первый - несимметричный мостовой со средней точкой обмоток и второй — однополупериодный со сглаживающими конденсаторами и два тиристорных оптрона, причем выход положительной полярности выпрямителя через первый оптрон и резистор и выход отрицательной полярности выпрями-: теля через другой резистор подключены к управляюЩему. переходу тиристора, средняя точка обмотки трансформатора соединена с катодом тиристора т и конденсатором, выход положительной полярности второго выпрямителя через второй оптрон подключен к общей

:точке г.ервого оптрона и резистора, а .выход отрицательной полярности — к управляющему переходу тиристора t 1).

Недостатками известных устройств являются большие потери мощности, связанные с наличием второго выпрямителя, выходное напряжение которого

10 йспользуется для гашения первого опт рона, и узкий диапазон частот, что определяется временем пс1лного заря.да конденсатора на выходе второго выпрямителя, осуществляемого через ре зистор и диод.. 4

Наиболее близким техническим реше;,нием к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство для управления полупровод.никовым вентилем, содержащее резис, тор, один зажим которого соединен с клеммой для подключения положительно64894 . 4 тания 2. Ток управления создает падение напряжения на резисторе 3.

Когда ток управления тиристора по величине достигнет заданного уровня

3 9 го вывода источника тока и второй зажим - через эмиттерно-коллекторный переход первого транзистора с клеммой для подключения управляющего элек трода тиристора, клемма для подключения катода которого соединена с клеммой для подключения отрицательного вывода источника тока с клеммой для подключения положительного вывода источника запуска, и второй транзистор (2 1.

Недостатком известного устройства является высокий расход мощности, обусловленный низкой крутизной нарастания переднего фронта управляющего импульса.

Целью изобретения является снижение потерь мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве эмиттер второго транзистора соединен с клеммой.для подключения положительного вывода источника тока, база - с эмиттером первого транзистора, а коллектор соединен с базой о

-,первого транзистора и одновременно с клеммой для подключения отрицатель ного вывода источника запуска.

Кроме того, известное устройство снабжено дополнительными третьим и четвертым транзисторами, причем коллектор первого транзистора соединен .с клеммой для подключения управляющего электрода тиристора через переход база-эмиттер третьего транзистора, коллектор которого соединен с коллектором четвертого транзистора, подсоединенного эмиттером к базе первого транзистора и базой к коллек тору второго транзистора.

На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные схемы двух- и четырехтранзисторных устройств для управления сило вым тиристором.

Двухтранзисторное устройство для управления тиристором 1 (фиг. 1) содержит клеммы для подключения источника тока 2, резистор 3, транзистоРы 4 и 5 °

Устройство работает следующим образом.

При подаче прямоугольного импульса от внешнего источника запуска

0Э п транзистор 5 отпирается. Ток управления тиристором 1 протекает по цепи: "плюс" источника 2 " резистор 3 - переход эмиттер-коллектор транзистора 5 - управляющий переход тиристора 1 и "минус" источника пиограничения, напряжением на резисторе 3 отпирается транзистор 4 и шунтирует переход база-эмиттер транзистора 5, уменьшая ток запуска последнего. Базовый ток транзистора 5 регулируется таким образом, что ток управления тиристора 1, являющийся коллекторным током транзистора 5, стабилизируется на заданном уровне независимо от величины сопротивления управ 5 ляющего перехода тиристора 1 и колеt баний напряжения источника питания 2, Четырехтранэисторное устройство (фиг. 2) для управления силовым тиристором 1 содержит клеммы для подключения источника 2 постоянного напряжения, резистор 3, зашунтированный переходом эмиттер-база второго основного транзистора 4, между переходом база-коллектор которого подключены два каскадно соединенных транзистора, первый основной 5 и первый дополнительный 6, так, что база транзистора 4 подсоединена к эмиттеру тран-. зистора 5, а коллектор к базе транзистора 6. К коллекторам транзисторов 5 и 6 подсоединен второй дополнительный транзистор 7 переходом оаза-коллектор, а эмиттером транзис- тор 7 подсоединен к управляющему переходу тиристора 1. Внешний источник запуска U> и подключен к базе первого дополнйтельного транзистора 6.

Устройство (фиг. 2) работает следующим образом.

Отрицательный импульс запуска, поступающий на базу транзистора 6, создает ток через переходы базаэмиттер транзисторов 6 и 5. Вначале этим током отпирается транзистор 5.

Коллекторный ток транзистора 5, являющийся базовым током транзистора 7, отпирает транзистор 7. Это,„приводит к отпиранию транзистора 6 и увеличению базового тока транзистора 5, который отпирается еще больше. Еще больше увеличивается коллекторный ток транзистора 5 - базовый ток транзистора 7, создавая положительную обратную связь по току для транзисторов 6 и 5. При снятии запускающего импульса транзистор 6 быстро запи-, рается. Это приводит к обрыву поло964894

5 жительной обратной связи и быстрому эапиранию транзисторов 5 и 7.

Стабилизация тока управления производится регулированием тока запуска в базу транзистора 6 посредством .стабилизирующего резистора. 3 и транзистора 4;

При использовании изобретения в устройствах управления тиристором крутизна нарастания переднего фронта импульса управления практически повторяет крутизну импульса запуска внешнего источника 0 что обеспечивает высокую крутизну нарастания переднего фронта импульса управления при сравнительно небольшом токе, определяемом уровнем стабилизации.

Это позволяет уменьшить потери мощности в устройстве.

Создание положительной обратной связи в нелинейном сопротивлении позволяет дополнительно увеличить крутизну фронта нарастания импульса управления. Кроме того, быстродействие устройства .слабо зависит от частотных свойств транзисторов, что позволяет применение более дешевых транзисторов с низкой граничной частотой.

Формула изобретения переход первого транзистора с клеммой для подключения управляющего электрода, тиристора, клемма для подключения катода которого соединена с клеммой для подключения отрицательного вывода

Источника тока и с клеммой для подключения положительного вывода источ ника запуска, и второй транзистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

fQ.öåëüþ снижения потерь мощности, эмиттер второго транзистора соединен с клеммой для подключения положительного вывода источника тока, база— с эмиттером первого транзистора, а коллектор соединен с базой первого транзистора и одновременно с клеммой для подключения отрИцательного вывода источника запуска.

2. Устройство по п..1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными третьим и.четвертым транзисторами, причем коллектор первого транзистора соединен с клеммой для подключения управляющего д электрода тиристора через перехэд база-эмиттер третьего транзистора, коллектор которого соединен с коллектором четвертого транзистора, подсоединенного эмиттером к базе первого транзистора и базой к коллектору второго транзистора.

1. Устройство для управления .силовым тиристором, содержащее резистор, один зажим которого соединен с клеммой для подключения положительного вывода источника тока и второй зажим — через эмиттерно-коллекторный

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Писарев А.П. и др. Управление тиристорными преобразователями. М., 1978, с. 241.

2. Авторское свидетельство СССР 576083, кл. H 02 И 1/08, 1974.

964894

Составитель В. Костюхин

Редактор Л. Повхан Техред И.Гергель Корректор 8. Бутяга

Заказ 7 3 2. Тираж 721 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,